[实用新型]套管式钻孔多点引伸计

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测量装置，尤其是用于隧道围岩松动变形测量的套管式钻孔多点引伸计。

背景技术

隧道的监测在隧道工程中占有重要的位置，隧道的监控量测就是在隧道开挖过程中，使用各种仪器设备和量测器材，对隧道的各种位移，应力等等进行量测。隧道由于其自身的特殊性，其现场监测具有特殊的重要作用，其重要性犹如对钢结构和混凝土结构所进行的静力计算一样。隧道在开挖后，洞周围岩原始应力场遭到破坏，其所处的应力状态发生改变，打破了开挖前的应力平衡状态，围岩会通过变形和应力的调整来达到一个新的平衡。这个调整是一个动态的过程，因此围岩的变形也是一个动态过程，围岩内部各点的位移是围岩变形的动态表现，它能反映围岩内部的松弛程度和松弛范围的大小，也是判断围岩稳定性的一个重要参数指标，通过围岩变形动态信息来掌握围岩的变形趋势，即由量测获得位移—时间曲线，对各时刻的总位移量、位移速度以及位移加速度的变化趋势加以分析，从而把握围岩的变形状况。一般来说，自洞壁向围岩深部变形逐渐减小，随着时间的增加，变形逐渐趋向稳定。因此，可对洞周围岩不同深度处的径向位移进行跟踪监测，寻找不同深度位移突变的位置，确定同一深度位移趋向稳定的时间，即可预报围岩大变形，确定适当的支护时间。

隧道施工本身具有一定的复杂性，其变形监测目前还没有非常完善的仪器，其自身的特点对隧道的监测仪器也有一定的要求，概括起来有以下几点：1、设备精度要求高；2、自动化程度要求高；3、环境适应性强；4、操作性强。隧道围岩松动变形的测量目前主要有两大类方法，一类是只测量洞壁离面位移的方法，该方法只能测到洞壁表面的收缩量，多数采用收敛计测量；另一类是采用钻孔多点位移计对不同深度的位移进行测量。

多点位移计是用于测量岩体深部不同部位的相对位移，或相对于某一基准点的绝对位移，多点位移值是由量测结果直接得到的，由于浅部测点叠加了深部测点的位移，因而使得量测值不能直观地反映围岩深部各点的位移情况。围岩越深，其绝对位移应越小，所以当钻孔较深时可以近似地认为孔底测点的位移为零或者可以忽略不计。这样，采用相对位移值，比直接量测值更能直观地反映围岩深部各点的位移情况。其基本原理是：沿洞壁向围岩深部的不同方位(一般沿洞壁法线方向)钻孔，用多点位移计埋设于钻孔内，形成一系列测点。通过测点引出的钢丝或金属导杆将测点岩石的位移传递到钻孔孔口，观测由锚固点到孔口的相对位移，从而计算出锚固测点沿钻孔轴线方向的位移分布，可使用电测法或机械表量测法等进行量测。多点位移计的埋设方式可分为开挖前的预埋和开挖过程中的现埋，预埋的多点位移计至少要在开挖到观测断面之前相当于两倍洞室断面最大特征尺寸的距离时就已埋没完毕，并开始测取初读数。现埋则仪器要尽量靠近掌子面，因为开挖开始之后，围岩会迅速发生应力的释放，变形也会迅速产生，同一钻孔中的锚固测点应多布置在位移梯度较大的范围内。多点位移计测量的结果可包括：各测点位移与时间的关系，各测点位移与开挖进尺之间的关系，钻孔内沿轴线方位的位移变化与分布状况，这种分布形式的实测资料对选择位移反分析模型很有帮助和意义。

多点位移计有传感器式和机械式两类。传感器式成本高、稳定性差，不能用于长期监测和大量使用。机械式主要采用杆式多点位移计，其主要缺陷在于两个方面：(1)采用全孔粘固，各深度的位移有时会相互干扰，使测量结果失真，这种全孔灌浆接触对变形的影响非常显著，特别是在软弱岩体中。通常采用全长灌浆时，对所测的数据进行分析时都要充分考虑到砂浆对围岩的加固作用，在软岩中更是不可忽视，但是这种加固作用到底有多大的影响，目前只能依靠经验来进行判断。(2)杆式多点位移计的原材料和加工成本比较高，因此应用成本较高，不利于推广使用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够准确的对多个不同深度的位移进行测量的套管式钻孔多点引伸计。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：套管式钻孔多点引伸计，其特征是：包括引伸杆和空套在引伸杆上的至少一层引伸管，逐层套装的引伸管的数量根据不同深度的测量点数量确定；引伸杆和引伸管伸入测量孔的一端固定有粘固药包，引伸杆和逐层套装的引伸管上的粘固药包沿监测孔的底部至孔口顺序间隔排列，各个粘固药包的轴向位置与测量孔内各个测点的位置相对应，引伸杆和引伸管的另一端延伸至测量孔的孔口，孔口处固定安装有测头，测头的周边与引伸杆间隔有距离，使其测头不与引伸杆接触，测头的外端部设置有与引伸杆的端部管壁的位置对应的插孔。